电流的教案.docx

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电流的教案

电流的教案

电流的教案1

[知识准备]

1．电流的形成

（1）电流是由电荷的移动形成的．

（2）形成电流的条件：

○1○2．其中，是提供持续电压的装置．绝缘体与导体的区别是导体中有可以自由的电荷．

2．电流的方向

（1）电流的方向规定为电荷定向移动的方向．自由电子定向移动的方向与电流方向．所以，在金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反．

（2）在电源外部的电路中，电流的方向是从电源极流向极．

（3）在电源内部的电路中，电流的方向是从电源极流向极．

3．电流的大小和单位

（1）定义：

电荷定向移动时，在单位内通过导体任一横截面的称为电流．

（2）定义式：

；单位：

、

（3）直流电和恒定电流：

不随时间改变的电流称为直流电；和都不随时间改变的电流叫做恒定电流．

注意：

○1电流虽然有大小和方向，但不是矢量．

○2电流的微观表达式推导：

如图所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C．

[同步导学]

例1关于电流的说法正确的是（）

A．根据，可知I与q成正比

B．电流有方向，电流是矢量

C．1mA=10-3A，1A=10-6mA

D．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电量相等，则导体中的电流是恒定电流

例2在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C，向左迁移的负离子所带的电荷量为3C．那么电解槽中电流的大小A．

[同步检测]

1．形成持续电流的条件是

A．只要有电压加在物体的两端B．必须保持导体两端有电压

C．只在导体两端瞬时加电压D．只要有大量的自由电荷

2．以下说法正确的是（）

A．导体中的电流是正电荷的定向移动形成的

B．电荷定向移动的速率等于电流的传导速率

C．单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

D．导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

3．某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0．1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是

A．0B．0．8A

C．1．6AD．3．2A

4．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）

A．nuStB．nut

C．It/qD．It/Sq

5．电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?

电流的教案2

教学目标

1、了解电路中的电流形成原因是电荷（定向）移动。

2、从常用电器的电流值感知电流的单位“安”。

3、了解电流大小与用电器的工作状态的关系。

4、学会把电流表连入电路侧电流。

5、学会电流表使用不同量程时的读数。

重点难点分析

重点：

电流的概念；电流的单位；学会使用电流表测电流的方法。

难点：

正确使用安培计测电流并可熟练测串、并联电路电流。

教学过程（）

【实验引入】连接图4－15的实验图，你只要一按开关，灯立即会亮，这是为什么?

－－原来，电路接通后形成的电流把能量从电源输送到了用电器（电灯）上。

电流的方向如何呢？

－－从电源的正极流向电源的负极

【讲述】在没有发现电子以前，科学家曾经认为电流是正电荷从电源的正极经导线流向负极的。

现在，人们已经知道金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的，它们是从电源的负极经导线流向正极，电子的移动方向与电流的方向正好相反。

一、电流的形成与方向

电路中的电流形成原因是电荷定向移动。

在金属导体中，是电子发生定向移动形成了电流，电流的方向与电子运动的方向相反。

在电路中电流从电源的正极流向电源的负极

二、电流的大小、单位

电流我们看不见、摸不着，但是我们可以从水流的情境想象电流的情境。

当你打开两个自来水龙头，一般会看到两管中水流的强弱是不相的，在相同的时间里，哪个水龙头从管口流的水量多，就说这个水流强。

【实验】使用同一只灯泡来做两次亮度不同的演示，分别用一节和两节干电池作为电源。

－－由此我们可以想象到导体中通过的电流强弱也会不相同。

灯泡越亮，通过的电流越大。

因此需要一个描述电流强度的物理量――电流强度，简称电流，用字母I表示，它的单位是安培，简称安，符号为A；更小的单位为毫安和微安，符号分别为mA和A。

换算关系：

1A＝103mA，1mA＝103A

【练习】3安=______毫安=_______微安；

15毫安=______微安=______安；

400微安=______毫安=______安。

【识表】了解常见用电器工作时的电流值

如：

普通家用白炽灯约0.1A~0.3A；晶体管收音机约0.01A~0.1A；晶体管电视机约0.1A~0.3A；普通家用空调机约4A~8A。

三、电流的测量

【引入】不同的电路和用电器中的电流的大小是不同的，怎样测量电流呢？

－－使用电流表

【实验】图4－16

－－实验中，灯的亮度随着电池的增多而增加，电流也随之增大。

但是，根据灯的亮度并不能确定流过灯的电流的具体数值。

我们用电流表来测量电流的大小。

1、电流表的符号：

－A－

2、使用电流表时都有哪些要求？

1）．接入电路前

（1）一定要检查指针是否对准零刻度线，如果指针在零刻度线偏右处，使用后测量出的数据会比真实值偏大。

因此，若发现指针设有指零刻度，一定要进行调整后再使用。

（2）正确选择量程。

每个电流表都有一定的测量范围――量程，被测电流超过量程时，电流表会损坏。

实验室里使用的电流表通常有两个量程，0~0.6A和0~3A。

当使用0~0.6A量程时，每大格表示0.2A，每小格表示0.02A。

当使用0~3A量程时，每大格表示1A，每小格表示0.1A。

估测待测电路的电流强度。

若小于0.6安培，选0――0.6安培量程。

若在0.6安培――3安培之间，选0――3安培量程。

在不能预先估计被电流大小的情况下，可先拿电路的一个线头迅速试触电流表较大量程的一个接线柱，如指针偏转很小，则可换较小的量程；如指针偏转较大且在量程之内，则可接较大的量程；如指针迅速偏转且超过量程，则所用的电流表不能测量。

2）．联入电路时

（1）必须把电流表串联在待测电路中。

（2）必须使电流从“+”接线柱流入电流表，从“－”接线柱流出电流表。

（3绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。

3）．联入电路后：

电路接完后，在正式接通电源前必须先试触，同时观看电流表的指针偏转情况：

（1）指针不偏转：

可能电路有断开的地方。

（2）指针偏转过激，超过满刻度又被弹回，说明量程选小了。

（3）指针偏转很小，说明量程选大了。

（4）指针反向偏转，接线柱接反了。

应根据情况给予改正后，才能正式接通电源。

4）．读数

读数时应“先看量程，再看中点，然后读数”。

如图1所示的电流表，选用0~0.6A量程，指针相邻两个标度值分别为0和0.2A，其中点值为0.1A，指针所指的值是0.1A过两小格，每小格为0.02A，电流表示数为0.14A。

这种方法为“中点助读”，可有效地防止读错数据。

【学生分组实验】用电流表测电流

四、对串、并联电路中电流关系的理解

1）串联电路各处的电流强度相等：

在串联的电路中，不论电流表连入电路的位置如何，测量的结果都是一样的。

因此，串联电路各处的电流强度相等。

2）并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。

如图2所示的并联电路中，在这一电路中，干路如同总水管，两并联支路如同两分支水管，在相同的时间内，总水管中的水流量一定等于两分支水管中的水流量；反之，两分支水管中的水流量一定等于总水管中的水流量。

因此，并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。

【阅读】电池，并要求学生课外实验。

电流的教案3

本文题目：

高三物理教案:

场对电流的作用

上课时间：

考点要求与解读：

1.安培力安培力的方向Ⅰ

2.匀强磁场中的安培力Ⅱ

基础知识梳理：

一、磁场对通电直导线的作用安培力

1、大小：

在匀强磁场中，当导线方向与磁场方向一致时F安=;当导线方向与磁场垂直时，F安=。

2、方向：

用定则判定。

3、注意：

F安=BIL的适用条件：

①一般只适用于匀强磁场;②L③如果是弯曲的通电导线，则L是指有效长度，它等于导线两端点所连直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿L由始端流向末端.

二、安培力的应用

（一）、安培力作用下物体的运动方向的判断

1、电流元法：

即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动方向。

2、特殊位置法：

把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向。

3、等效法：

环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。

4、利用结论法：

①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互;，反向电流相互;②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。

利用这些结论分析，可以事半功倍.

（二）.处理相关安培力问题时要注意图形的变换

安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向决定的平面，即一定垂直于B和I，但B和I不一定垂直.有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题，如果我们变三维为二维便可变难为易，迅速解题。

典型例题：

1、通电导线或线圈在安培力作用小的平动和转动问

[例1]

（1）如图，把轻质线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过图示方向的电流时，线圈将怎样运动?

_________________

（2）如图所示，有一根竖直长直通电导线和一个通电三角形金属框处在同一平面，直导线和ab平行，当长直导线内通以向上的电流时，若不计重力，则三角形金属框架将会

A、水平向左运动B、水平向上运动C、处于静止状态D、会发生转动

[例2]、一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO转动,它处在与OO垂直的匀强磁场中（如图）.在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置.则平衡后：

A.线框四边都不受磁场的作用力.

B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零.

C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.

D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.

2、安培力参与的动力学的问题

[例3]、通电导体棒AC静止于水平轨道上，棒的质量为m，长为L，通过的电流为I，匀强磁场的磁感强度为B，方向和轨道平面成角。

求轨道受到AC棒的压力和摩擦力各多大。

[例4]如图所示，电源电动势E=2V，内阻r=0.5，竖直导轨电阻可以忽略不计，金属棒的质量m=0.1kg，R=0.5，它与导轨间的动摩擦因数=0.4，有效长度为l=0.2m，靠在导轨的外面，为使金属棒不滑动，应加一与纸面成30与棒垂直且向里的磁场，问：

（1）此磁场是斜向上还是斜向下?

（2）B的范围是多少?

[例5]个密度=9g/cm3、横截面积S=10mm2的金属环，处于径向对称方向发散的磁场中，环上各处的磁感应强度为B=0.35T，若在环中通以顺时针方向（俯视）电流I=10A，并保持△t=0.2s，试分析：

环将做什么运动?

运动的距离是多少?

（不计空气阻力，g=10m/s2）

电流的教案4

教学目标

知识目标

1、知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的．知道中性面的概念．

2、掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义．

3、理解正弦交流电的图像，能从图像中读出所需要的物理量．

4、理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值．

5、理解交流电的有效值的概念，能用有效值做有关交流电功率的计算．

能力目标

1、掌握描述物理规律的基本方法――文字法、公式法、图像法．

2、培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力．

3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力．

情感目标

培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神．

教学建议

教材分析以及相应的教法建议

1、交流与直流有许多相似之处，也有许多不同之处．学习中我们特别要注意的是交流与直流的不同之处，即交流电的特殊之处．这既是学习、了解交流电的关键，也是学习、研究新知识的重要方法．在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法，是物理课学习中很有效和很常用的方法．

在学习交变电流之前，应帮助学生理解直流电和交流电的区别．其区别的关键是电流方向是否随时间变化．同时给出了恒定电流的定义――大小和方向均不随时间变化．

2、对于交变电流的产生，课本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的讲述方法．为了有利于学生理解和掌握，教学中要尽可能用示波器或模型配合讲解．教学中应注意让学生观察教材中的线圈通过4个特殊位置时电表指针的变化情况，分析电动势和电流方向的变化，使学生对线圈转动一周中电动势和电流的变化有比较清楚的了解．有条件的，还可以要求学生运用已学过的知识，自己进行分析和判断．

3、用图像表示交变电流的变化规律，是一种重要方法，它形象、直观、学生易于接受．要注意在学生已有的图像知识的基础上，较好地掌握这种表述方法．更要让学生知道，交变电流有许多种，正弦电流只是其中简单的一种．课本中用图示的方法介绍了常见的几种，以开阔学生思路，但不要求引伸．

4、在这一节中学生要第一次接受许多新名词，如交变电流、正弦电流、中性面、瞬时回值、最大值（以及下一节的有效值）等等．要让学生明白这些名词的准确含义．特别是对中性面的理解，要让学生明确，中性面是指与磁场方向垂直的平面．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为零，线圈转动过程中通过中性面时，其中感应电动势方向要改变．

5、课本上介绍的交变电流的产生，实际上是正弦交流电的产生．以矩形线框在匀强磁场中匀速转动为模型，以线框通过中性面为计时起点，得到电动势随时间满足正弦变化的交变电流．这里可以明确指出，电动势的最大值由线框的匝数、线框面积、转动角速度和磁感应强度共同决定．

6、课本将线框的位置与产生的电动势的对应起来，意图是帮助学生建立起鲜明的形象，把物理过程和描述它的物理规律对应起来．教师可以通过一些问题的提问，帮助学生理解有关内容，例如，如果在线框转到线框平面与磁感线平行时开始计时，它产生的电动势随时间变化的图像应是什么样的？

7、交流电的有效值、周期等概念的学习重在理解．

交流电的有效值概念是本章的重点，也是难点．课本中的交流电有效值定义特别强调是从使电阻产生热量等效这一方面来定义交流电的有效值的．教材中直接给出了正弦交流电流的有效值与最大值的关系式，但不要求证明，为了让学生更好地理解和熟悉有效值，课本上已经指出，交流电压表和电流表的示数都是有效值，家用电器上的标称也是有效值．

交流电的周期描述交流电的变化快慢．在一个周期时间内，交流电完成一次完全变化．在实际生活中，经常能见到的是交流电的频率．我国民用交流电的频率是50HZ．在一些欧美国家，交流电的频率是60HZ．

8、交流电的最大值、有效值、周期和频率都是描述交流电某一方面的特性，而交流电的图像却可以全面反映某一交流电的情况．所以，要求学生能够从交流电的图像中得到描述交流电的各个物理量．

教学重点、难点分析以及解决办法

1、重点：

交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点．

2、难点：

交变电流产生的物理过程的分析．

3、疑点：

当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零．当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大．即，有最大值；，的理解．

4、解决办法：

通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的．

通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解．

教学设计方案

交流电的产生和变化规律

教学用具：

交流发电机模型、演示电流表

教学过程：

一、知识回顾

教师：

如何产生感应电流？

请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型．

学生设计：

让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．

二、新课教学：

1、交变电流的产生

演示1：

出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．

当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．

表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．

2、交变电流的变化规律

投影显示：

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．

分析：

线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．

（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．

教师强调指出：

这时线圈平面所处的位置叫中性面．

中性面的特点：

线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．

（2）当线圈平面逆时针转过时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．

（3）再转过时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．

（4）当线圈再转过时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．

（5）再转过线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．

在场强为的匀强磁场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？

线圈转动的线速度为，转过的角度为，此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于，这时ab边中的感应电动势为：

同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：

就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以当线圈平面跟磁感线平行时，即，这时感应电动势最大值；

．

感应电动势的瞬时表达式为：

可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的．即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化．

当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为，则电路的感应电流的瞬时值为表达式．

感应电流瞬时值表达式为，这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．

3、交流电的图像

交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间），纵坐标表示感应电动势（感应电流）．

4、交流发电机

（1）发电机的基本组成

①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）．

②用来产生磁场的磁极．

（2）发电机的基本种类

①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）．

②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）．

无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子．

三、小结：

1、交流电的产生

强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．

2、交流电的变化规律

感应电动势的瞬时表达式为：

．

感应电流瞬时值表达式：

．

电流的教案5

知识目标

1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.

2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关.

3、知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用.

4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关.

能力目标

使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力.

情感目标

1、通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性.

2、让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性.

3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度.

教学建议

教材分析

本节着重说明交流与直流的区别，有利于加深学生对交变电流特点的认识.教学重点突出交流与直流的区别，不要求深人讨论感抗和容抗的问题.可结合学校的实际情况，尽可能多用实验说明问题，不必在理论上进行讨论.

教法建议

1、根据电磁感应的知识，学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识，让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识，又可以培养学生的能力，使学生学会如何把知识联系起来，形成知识结构，进而独立地获取新知识.

2、对交变电流可以通过电容器的道理，课本用了一个形象的模拟图，结合电容器充、放电的过程加以说明，使学生有所了解即可.对于容抗的概念和影响容抗大小的因素，课本是直接给出的，让学生知道就可以了，不要作更深的讨论.

3、本节最后，结合实际说明了电容的广泛存在，可以适当加以扩展和引伸，以开阔学生思路和引导学生在学习中注意联系实际问题.

教学设计方案

电感和电容对交变电流作用

教学目的：

1、了解电感对电流的作用特点.

2、了解电容对电流的作用特点.

教学重点：

电感和电容对交变电流的作用特点.

教学难点：

电感和电容对交变电流的作用特点.

教学方法：

启发式综合教学法

教学用具：

小灯泡、线圈（有铁芯）、电容器、交流电源、直流电源.

教学过程：

一、引入：

在直流电流电路中，电压U、电流I和电阻R的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了.

二、讲授新课：

1、电感对交变电流的作用：

实验：

把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现象：

现象：

接直流的亮些，接交流的暗些.

引导学生得出结论：

接交流的电路中电流小，间接表明电感对交流有阻碍作用.

为什么电感对交流有阻碍作用?

引导学生解释原因：

交流通过线圈时，电流时刻在改变.由于线圈的自感作用，必然要产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用.

实验和理论分析都表明：

线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大.

应用：

日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系数很大.日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V，灯管和镇流器串联起来接到电源上，得用镇流器对交流的阻碍作用，就能保护灯管不致因电压过高而损坏.

2、交变电流能够通过电容

实验：

把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里.

现象：

接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光.

结论：

直流不能通过电容器.交流能通过交流电.

引导学生分析原因：

直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了.电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流;当电压降低时，电荷离开极板，形成放电电流.电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流通过了电容器.

学生思考：

使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到麻手，用试电笔测试时，氖管发光，这是什么?

原因：

与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个电容器.虽然这一点漏电一